表面涂敷技术-6

1、第六章第六章 表面涂敷技术表面涂敷技术第六章第六章 表面涂敷技术表面涂敷技术 表面涂装表面涂装6.1 热喷涂热喷涂6.2 堆焊堆焊6.3 其它涂敷技术其它涂敷技术6.46.1 表面涂装表面涂装 1.1.涂装相关概念涂装相关概念涂装：用有机涂料通过一定的方法涂覆于材料或制件涂装：用有机涂料通过一定的方法涂覆于材料或制件表面，形成涂膜的全部工艺过程。表面，形成涂膜的全部工艺过程。油漆油漆：植物油植物油涂料涂料：合成树脂：合成树脂涂料涂料：概念广泛，传统涂料：概念广泛，传统涂料 、水性涂料、粉末涂料等、水性涂料、粉末涂料等涂料的组成涂料的组成 溶剂挥发类溶剂挥发类： 涂料在成膜过程中不发生化学反应，

2、只涂料在成膜过程中不发生化学反应，只是溶剂挥发使涂料干燥成膜，一般为自然干燥型涂料，是溶剂挥发使涂料干燥成膜，一般为自然干燥型涂料，容易重新涂装。容易重新涂装。固化干燥类固化干燥类： 成膜物质一般是相对分子质量较低的线成膜物质一般是相对分子质量较低的线性聚合物，可溶解于特定的溶剂中，经涂装、溶剂挥发性聚合物，可溶解于特定的溶剂中，经涂装、溶剂挥发后，就可通过化学反应交联固化成膜。气干型、烘烤型、后，就可通过化学反应交联固化成膜。气干型、烘烤型、两罐型、辐射型。两罐型、辐射型。涂料种类涂料种类涂料名由颜色或颜料名称涂料名由颜色或颜料名称+成膜物质名称成膜物质名称+基本名称基本名称组成。组成。例如

3、：白色丙烯酸磁漆，铁红环氧底漆。例如：白色丙烯酸磁漆，铁红环氧底漆。 在涂料命名时，除了粉末涂料外仍采用在涂料命名时，除了粉末涂料外仍采用“漆漆”一词，对涂料具体品种称为某某漆，而在统称时用一词，对涂料具体品种称为某某漆，而在统称时用“涂料涂料”而不用而不用“漆漆”一词。一词。对于某些有专业用途及特性的产品，必要时在成膜对于某些有专业用途及特性的产品，必要时在成膜物质后面加以说明。例如：红醇酸导电磁漆，白硝物质后面加以说明。例如：红醇酸导电磁漆，白硝基外用磁漆。基外用磁漆。涂料产品的命名涂料产品的命名涂料编号时采用的型号由三部分组成：涂料编号时采用的型号由三部分组成：第一部分是成膜物质，用汉语

4、拼音字母表示；第一部分是成膜物质，用汉语拼音字母表示；第二部分是基本名称，用两位数字表示；第二部分是基本名称，用两位数字表示；第三部分是序号，用以表示同类品种间的组成、配第三部分是序号，用以表示同类品种间的组成、配比或用途的不同。比或用途的不同。这样组成的型号就只表示一个涂料品种，而不会重这样组成的型号就只表示一个涂料品种，而不会重复。复。例如：例如：C04-2 各色醇酸磁漆各色醇酸磁漆涂料产品的命名涂料产品的命名涂装预处理涂装预处理涂装涂装干燥固化干燥固化预处理：清除污垢、化学处理（磷化、钝化）、消预处理：清除污垢、化学处理（磷化、钝化）、消除缺陷、合适粗糙度。除缺陷、合适粗糙度。涂布方法：

5、各种类型涂布方法：各种类型干燥固化：自然干燥、人工干燥（加热、照射）干燥固化：自然干燥、人工干燥（加热、照射）涂装工艺过程涂装工艺过程在交通道路上，由醒目涂料颜色制成的各种标志牌和道路分离线，在黑夜在交通道路上，由醒目涂料颜色制成的各种标志牌和道路分离线，在黑夜中依然明亮清晰，可以防止各种交通事故的发生。中依然明亮清晰，可以防止各种交通事故的发生。 静电喷涂静电喷涂：是用静电喷枪使油漆雾化并带负电荷，与：是用静电喷枪使油漆雾化并带负电荷，与接地的工件间形成高压静电场，静电引力使漆雾均匀沉接地的工件间形成高压静电场，静电引力使漆雾均匀沉积在工件表面。积在工件表面。涂膜均匀涂膜均匀易于自动化易于自

6、动化油漆利用率高油漆利用率高电泳涂装：将电泳漆用水稀释到固体分为电泳涂装：将电泳漆用水稀释到固体分为10-15%左右，左右，加入电泳槽内，将工件浸入作为电极，通以直流电时电加入电泳槽内，将工件浸入作为电极，通以直流电时电泳漆中的树脂和颜料移向工件，沉积在工件表面，烘干泳漆中的树脂和颜料移向工件，沉积在工件表面，烘干后形成均匀的漆层。后形成均匀的漆层。生产效率高生产效率高安全环保：水安全环保：水涂膜均匀、附着力好涂膜均匀、附着力好粉末涂装：以粉末形态进行涂装，经熔融或交联固化粉末涂装：以粉末形态进行涂装，经熔融或交联固化形成涂膜。形成涂膜。树脂分子量大：质量、耐久性好树脂分子量大：质量、耐久性好

7、损失少：可回收损失少：可回收专用设备、调色难、薄层难、单涂层专用设备、调色难、薄层难、单涂层无溶剂：无毒无溶剂：无毒温度高、可涂厚膜温度高、可涂厚膜缺点：缺点：优点：优点：粉末涂装生产线粉末涂装生产线静电粉末：喷涂、固化炉静电粉末：喷涂、固化炉耐高温涂层：有机硅耐高温涂层：有机硅+玻璃陶瓷，玻璃陶瓷，1370烧蚀涂料：能够碳化、泡沸碳；美国火星的烧蚀涂料：能够碳化、泡沸碳；美国火星的“海盗海盗”号飞号飞船的舱身和外露部件均涂有一层船的舱身和外露部件均涂有一层12.7 厚的有机硅树脂厚的有机硅树脂中的酚醛中的酚醛-玻璃珠玻璃珠-软木的绝缘层，耐摩擦产生的温度约软木的绝缘层，耐摩擦产生的温度约14

8、82。示温涂料：随温度变化而变颜色，晶型转变、结构转变、示温涂料：随温度变化而变颜色，晶型转变、结构转变、脱水、分解、固相反应。脱水、分解、固相反应。伪装涂料伪装涂料隐身涂料：吸收电磁波，铁氧体、氧化镁等铁磁性物质隐身涂料：吸收电磁波，铁氧体、氧化镁等铁磁性物质荧光涂料：发光材料荧光涂料：发光材料6.2 热喷涂热喷涂1.1.什么是热喷涂？什么是热喷涂？热喷涂：采用气体、液体燃料或电弧、等离子弧、激光热喷涂：采用气体、液体燃料或电弧、等离子弧、激光等作热源，将粉末状或丝状的金属或非金属喷涂材料加等作热源，将粉末状或丝状的金属或非金属喷涂材料加热到熔融或半熔融状态，并用热源自身的动力或外加高热到熔

9、融或半熔融状态，并用热源自身的动力或外加高速气流雾化，使喷涂材料的熔滴以一定的速度喷向经过速气流雾化，使喷涂材料的熔滴以一定的速度喷向经过预处理的工件表面，依靠喷涂材料的物理变化和化学反预处理的工件表面，依靠喷涂材料的物理变化和化学反应，形成附着牢固的表面层的加工方法。应，形成附着牢固的表面层的加工方法。热喷涂原理热喷涂原理2.热喷涂原理热喷涂原理雾化雾化变形变形凝固凝固堆积堆积3.热喷涂涂层结热喷涂涂层结构构机械结合：凸凹不平表面相互咬合机械结合：凸凹不平表面相互咬合冶金结合：涂层粒子和基体产生扩散微区冶金结合：涂层粒子和基体产生扩散微区物理结合：高速粒子撞击，晶格范围，范德华力物理结合：高

10、速粒子撞击，晶格范围，范德华力粒子间结合：机械为主、扩散冶金也存在粒子间结合：机械为主、扩散冶金也存在4.热喷涂涂层结合力的特点热喷涂涂层结合力的特点主要为机械结合主要为机械结合各种基体材料：金属、玻璃、陶瓷、有机材料各种基体材料：金属、玻璃、陶瓷、有机材料方法多样：有十几种之多。方法多样：有十几种之多。喷涂材料种类广泛：金属、合金、陶瓷、有机喷涂材料种类广泛：金属、合金、陶瓷、有机喷涂工件不受限制：大面积、小工件均可喷涂工件不受限制：大面积、小工件均可涂层厚度可控：几十微米到几毫米涂层厚度可控：几十微米到几毫米5.热喷涂技术的主要优热喷涂技术的主要优点点线材：碳钢丝、不锈钢丝、铝丝、铜丝、复

11、合喷涂丝线材：碳钢丝、不锈钢丝、铝丝、铜丝、复合喷涂丝及镍、铜、铝的合金丝等。锌丝及镍、铜、铝的合金丝等。锌丝粉末：金属及合金粉末、陶瓷粉、复合材料粉末和塑粉末：金属及合金粉末、陶瓷粉、复合材料粉末和塑料颗粒等。镍基合金粉。料颗粒等。镍基合金粉。6.热喷涂涂层材料的主要形式热喷涂涂层材料的主要形式7.热喷涂各种技术的特点比较热喷涂各种技术的特点比较7.热喷涂各种技术的特点比较热喷涂各种技术的特点比较线材火焰喷涂：设备简单，价格便宜，手持操作，调线材火焰喷涂：设备简单，价格便宜，手持操作，调节简单，工件表面温度较低，节简单，工件表面温度较低，粉末火焰喷涂：颗粒由表面向内部融化，不存在破碎粉末火焰

12、喷涂：颗粒由表面向内部融化，不存在破碎和雾化，粉末粒度决定喷涂粒度，存在不同部分融化和雾化，粉末粒度决定喷涂粒度，存在不同部分融化不一致问题。不一致问题。7.热喷涂各种技术的特点比较热喷涂各种技术的特点比较工件表面准备：洁净、粗糙、新鲜，酸洗或喷砂除氧工件表面准备：洁净、粗糙、新鲜，酸洗或喷砂除氧化皮，有机溶剂或碱水除污，车削、磨削、喷砂粗糙化皮，有机溶剂或碱水除污，车削、磨削、喷砂粗糙预热：提高工件与熔滴接触温度，有利于咬合；降低预热：提高工件与熔滴接触温度，有利于咬合；降低冷却速度（应力）；去除表面水分。冷却速度（应力）；去除表面水分。喷涂：火焰温度、供给速度、气体压力、喷涂距离、喷涂：火

13、焰温度、供给速度、气体压力、喷涂距离、喷涂角度、喷涂移动速度。喷涂角度、喷涂移动速度。喷后处理：有孔结构，蜡或树脂封口。喷后处理：有孔结构，蜡或树脂封口。8.热喷涂技术的主要工艺热喷涂技术的主要工艺电弧喷涂是将两根被喷涂的金属丝作为自耗性电极，输送电弧喷涂是将两根被喷涂的金属丝作为自耗性电极，输送直流或交流电，利用丝材端部产生的电弧作为热源来熔化直流或交流电，利用丝材端部产生的电弧作为热源来熔化金属，用压缩气流雾化熔滴并喷射在基材表面形成涂层。金属，用压缩气流雾化熔滴并喷射在基材表面形成涂层。喷涂导电材料，喷涂颗粒大小不匀，质地不均，烧失量大喷涂导电材料，喷涂颗粒大小不匀，质地不均，烧失量大但

14、效率高，液滴变形量大，结合强度高，价格便宜但效率高，液滴变形量大，结合强度高，价格便宜电弧电压、电弧电流、送丝速度、气体压力和流量、喷涂电弧电压、电弧电流、送丝速度、气体压力和流量、喷涂距离，距离，9.电弧喷涂技术电弧喷涂技术等离子喷涂是以电弧放电产生等离子体作为高温热源，等离子喷涂是以电弧放电产生等离子体作为高温热源，以喷涂粉末材料为主，将喷涂粉末加热至熔化或熔融状以喷涂粉末材料为主，将喷涂粉末加热至熔化或熔融状态，在等离子射流加速下获得很高速度，喷射到基材表态，在等离子射流加速下获得很高速度，喷射到基材表面形成涂层。面形成涂层。工作气体为氩气或氦气，工作温度高，可熔化所有金属，工作气体为氩

15、气或氦气，工作温度高，可熔化所有金属，喷涂效率高，涂层致密结合强度高。喷涂效率高，涂层致密结合强度高。输入功率，气体及流量，供粉速度，喷涂距离，喷涂角，输入功率，气体及流量，供粉速度，喷涂距离，喷涂角，移动速度。移动速度。9.等离子喷涂技术等离子喷涂技术 等离子喷涂由于能产生特别高的温度，所以它可以喷涂等离子喷涂由于能产生特别高的温度，所以它可以喷涂任何一种可熔材料。任何一种可熔材料。 等离子喷涂层组织细密，氧化物夹渣少，气孔率低，涂等离子喷涂层组织细密，氧化物夹渣少，气孔率低，涂层与基体结合程度高，最高可达到层与基体结合程度高，最高可达到70MPa，其结合机理以，其结合机理以机械结合为主，在

16、一些微区产生了冶金结合和物理结合。机械结合为主，在一些微区产生了冶金结合和物理结合。与其它喷涂技术相比，等离子喷涂具有下列特点：与其它喷涂技术相比，等离子喷涂具有下列特点： （1）能够喷涂多种喷涂材料，尤其能喷涂熔点高的难熔）能够喷涂多种喷涂材料，尤其能喷涂熔点高的难熔材料，如难熔金属、陶瓷、金属陶瓷及其它特殊功能材料。材料，如难熔金属、陶瓷、金属陶瓷及其它特殊功能材料。 （2）可以选择惰性气体做为工作介质，减少了喷涂粒子）可以选择惰性气体做为工作介质，减少了喷涂粒子在飞行过程中的氧化反应。在飞行过程中的氧化反应。 （3）涂层的结合强度高，气孔率低。）涂层的结合强度高，气孔率低。 （4）能通过

17、控制工艺参数制备精细涂层。）能通过控制工艺参数制备精细涂层。 因此，因此，等离子喷涂主要用于制备涂层质量要求高的等离子喷涂主要用于制备涂层质量要求高的耐蚀涂层；耐蚀涂层；耐磨、减摩、耐磨、减摩、固体润滑涂层；固体润滑涂层；导电、绝缘涂层；导电、绝缘涂层；隔热涂层、隔热涂层、抗高温涂层和特殊涂层抗高温涂层和特殊涂层，在机械制造、石油化工、航天航空、交通运输、能源及电在机械制造、石油化工、航天航空、交通运输、能源及电子工业中得到应用。子工业中得到应用。 （1 1）大功率）大功率 在高热能的条件下，配合高速喷嘴，使粉在高热能的条件下，配合高速喷嘴，使粉末微粒速度增大，而获得高的动能，于是粉末微粒速度

18、增大，而获得高的动能，于是粉末微粒在喷向基体表面时的热能和动能转化末微粒在喷向基体表面时的热能和动能转化为涂层的结合能就高，从而提高了涂层的结为涂层的结合能就高，从而提高了涂层的结合强度和涂层的致密度。合强度和涂层的致密度。等离子喷涂的新进展等离子喷涂的新进展（2）Low Pressure Plasma Spraying Vacuum Plasma Spraying （a）涂层受氧化污染小，含杂质也少，故涂层的质量优于）涂层受氧化污染小，含杂质也少，故涂层的质量优于大气环境下喷涂涂层。尤以对于氧敏感的材料如钛、钽、铌大气环境下喷涂涂层。尤以对于氧敏感的材料如钛、钽、铌等材料是理想的喷涂环境。等

19、材料是理想的喷涂环境。 （b）在真空室内进行，所以减少了对周围环境的污染；且）在真空室内进行，所以减少了对周围环境的污染；且噪音小，对操作者的健康是有利的。噪音小，对操作者的健康是有利的。 （c）由于是计算机程控自动操作，故涂层的工艺参数重）由于是计算机程控自动操作，故涂层的工艺参数重复性好，涂层生产性能稳定；且能通过数理统计选出最佳工复性好，涂层生产性能稳定；且能通过数理统计选出最佳工艺参数，提高了涂层质量。艺参数，提高了涂层质量。（3）新设备）新设备 A x i a l I I I 型 等 离 子 喷 涂 设 备型 等 离 子 喷 涂 设 备 加拿大加拿大Mettech-三阴极轴向送粉等离

20、子喷涂系统。三阴极轴向送粉等离子喷涂系统。传统的枪外送粉方式是将粉末从径向送入等子焰流，这样就传统的枪外送粉方式是将粉末从径向送入等子焰流，这样就会有部分粉末穿过或没有进入等离子焰，降低了粉末的沉积会有部分粉末穿过或没有进入等离子焰，降低了粉末的沉积效率，又影响了涂层质量。而效率，又影响了涂层质量。而Axial III则可完全避免这些则可完全避免这些缺点。缺点。 Axial III轴向送粉喷枪包括轴向送粉喷枪包括3对相互独立的阳极和阴极，对相互独立的阳极和阴极，从而实现真正意义上的轴向送粉。从而实现真正意义上的轴向送粉。 高沉积效率、高送粉速率高沉积效率、高送粉速率 低孔隙率、较高的涂层硬度低

21、孔隙率、较高的涂层硬度 对粉末粒度分布要求不高。对粉末粒度分布要求不高。 喷涂喷涂WC-Co，Axial III可以比可以比HVOF节省节省75%80%的时间。的时间。目前，采用热喷涂工艺代替电镀铬成为新的研究方向，目前，采用热喷涂工艺代替电镀铬成为新的研究方向，Axial III已经在许多领域替代了电镀铬，材料方面包括已经在许多领域替代了电镀铬，材料方面包括WC-Co，Cr-NiCr，Ti，NiCrBSi。此外，此外，Axial III在制备要求较高的涂层方面，如网纹传墨在制备要求较高的涂层方面，如网纹传墨辊涂层、报纸印刷辊涂层等也具有明显的优势。辊涂层、报纸印刷辊涂层等也具有明显的优势。

22、（3）新设备）新设备 Multicoat 型等离子喷涂设备型等离子喷涂设备 M u l t i c o a t 为 全 球 最 大 的 热 喷 涂 公 司为 全 球 最 大 的 热 喷 涂 公 司 瑞 士瑞 士SulzerMetco公司研制的最新型的等离子喷涂设备。公司研制的最新型的等离子喷涂设备。Multicoat的设计基于的设计基于“平台平台”概念，即使用相同的主平概念，即使用相同的主平台，配备不同的软硬件及相应组件，可以实现不同的喷涂工台，配备不同的软硬件及相应组件，可以实现不同的喷涂工艺。艺。（3）新设备）新设备 Multicoat 型等离子喷涂设备型等离子喷涂设备 Multicoat

23、可以进行大气等离子喷涂（可以进行大气等离子喷涂（APS）、真空等）、真空等离子喷涂（离子喷涂（VPS）和超音速火焰喷涂（）和超音速火焰喷涂（HVOF）。与以前）。与以前的等离子喷涂设备相比，的等离子喷涂设备相比，Multicoat将气体部分独立出来，将气体部分独立出来，这样既可以避免其他电路对质量流量计的干扰，又可以避免这样既可以避免其他电路对质量流量计的干扰，又可以避免氢气泄漏发生危险，提高了系统的安全性。氢气泄漏发生危险，提高了系统的安全性。 （3）新设备）新设备 5 5 0 0 - 2 0 0 0 型 等 离 子 喷 涂 设 备型 等 离 子 喷 涂 设 备 美国美国PRAXAIR-TA

24、FA公司开发的等离子喷涂系统。采公司开发的等离子喷涂系统。采用专有软件实时控制和监测等离子弧的实际能量，即净能量。用专有软件实时控制和监测等离子弧的实际能量，即净能量。 操作者键入优化参数后，控制模块控制整个工艺过程，操作者键入优化参数后，控制模块控制整个工艺过程，监测和实时显示喷枪效率，使系统参数根据喷枪条件而反应，监测和实时显示喷枪效率，使系统参数根据喷枪条件而反应，并作出相应调节以维护目标等离子体能量，提供稳定的能量并作出相应调节以维护目标等离子体能量，提供稳定的能量输出水平。输出水平。 （3）新设备）新设备 5 5 0 0 - 2 0 0 0 型 等 离 子 喷 涂 设 备型 等 离

25、子 喷 涂 设 备 PRAXAIR-TAFA公司还开发出了类似公司还开发出了类似Multicoat的多的多功能喷涂系统功能喷涂系统GTS，和大功率等离子喷涂系统，和大功率等离子喷涂系统PlazJet（喷（喷涂功率可以达到涂功率可以达到200kW），其中），其中GTS可以进行等离子喷涂、可以进行等离子喷涂、超音速火焰喷涂和电弧喷涂。超音速火焰喷涂和电弧喷涂。 PlazJet在国内已有数家用户。在国内已有数家用户。 （3）新设备）新设备 水稳等离子喷涂水稳等离子喷涂 水稳等离子喷涂是一种高功率和高速等离子喷涂方法水稳等离子喷涂是一种高功率和高速等离子喷涂方法, 它是在由高速旋转的水形成的隧道里产生

26、的弧中它是在由高速旋转的水形成的隧道里产生的弧中,水蒸气水蒸气分解形成分解形成O2 和和 H2 的等离子工作气的喷涂方法。与气体的等离子工作气的喷涂方法。与气体等离子喷涂方法相比等离子喷涂方法相比, 其焰流温度更高体积更大更长其焰流温度更高体积更大更长, 特特别是能量更高别是能量更高, 因而特别适合于高熔点氧化物陶瓷的大量因而特别适合于高熔点氧化物陶瓷的大量喷涂。喷涂。（3）新设备）新设备 水稳等离子喷涂水稳等离子喷涂优点：输出功率大优点：输出功率大(150 -200 kw), 涂层结合强度是涂层结合强度是气体等离子喷涂涂层的气体等离子喷涂涂层的2 - 3 倍倍, 并且涂层致密并且涂层致密,

27、其硬度、其硬度、耐磨性和耐热冲击性能也有很大提高；耐磨性和耐热冲击性能也有很大提高； 喷涂效率高喷涂效率高, 喷涂喷涂能力最大为能力最大为50 kg / h； 涂层厚度可达涂层厚度可达20 mm；只需；只需水和空气水和空气, 运行成本低运行成本低, 比其他喷涂方法经济。比其他喷涂方法经济。 缺点：焰缺点：焰流为氧化焰流为氧化焰, 不适喷涂容易氧化的材料。此外不适喷涂容易氧化的材料。此外, 喷涂枪体喷涂枪体积较大积较大, 比较笨重。比较笨重。 60年代年代-美国美国Browining-Jet Kote法法 1983年年-美国专利美国专利 在设备工艺上必须提供足够高的气体压力，以产生高达在设备工艺

28、上必须提供足够高的气体压力，以产生高达5倍于音速的焰流（倍于音速的焰流（1830ms）。气体的消耗量也很大，所）。气体的消耗量也很大，所以需要庞大的供气系统，就氧气而言，通常是一般火焰喷涂以需要庞大的供气系统，就氧气而言，通常是一般火焰喷涂的的10倍。倍。超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂 （一）超音速火焰喷涂原理（一）超音速火焰喷涂原理 超音速喷涂是通过一个喷嘴实现的，这个喷嘴是按流体超音速喷涂是通过一个喷嘴实现的，这个喷嘴是按流体动力学的原理设计的。喷嘴的流道是由细的喉管和逐渐加粗动力学的原理设计的。喷嘴的流道是由细的喉管和逐渐加粗到某一尺寸的锥形管组成，这种结构被称为到某一尺寸的锥形管组成，这

29、种结构被称为Laval喷嘴。喷嘴。 喷涂时，燃料气体和助燃剂（喷涂时，燃料气体和助燃剂（O2）以一定的比例导入燃）以一定的比例导入燃烧室内混合，爆炸式燃烧，高温燃气经燃烧室上部燃烧头内烧室内混合，爆炸式燃烧，高温燃气经燃烧室上部燃烧头内的四根倾斜喷管进入铜喷嘴，粉末由送粉气（的四根倾斜喷管进入铜喷嘴，粉末由送粉气（Ar或或N2）定量）定量沿燃烧头内碳化钨中心套管送入高温燃气中。由高温高速燃沿燃烧头内碳化钨中心套管送入高温燃气中。由高温高速燃气带出喷嘴，直接喷在件上。整个喷枪由循环水冷却。气带出喷嘴，直接喷在件上。整个喷枪由循环水冷却。超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂超音

30、速火焰喷涂超音速火焰喷涂 在国内在国内,武汉材料保护研究所武汉材料保护研究所,北京钢铁研北京钢铁研究总院究总院,北京钛得新工艺材料有限公司等也在北京钛得新工艺材料有限公司等也在进行这方面研究进行这方面研究,并生产出有自己特色的超音并生产出有自己特色的超音速喷涂装置。速喷涂装置。 （二）超音速喷涂的特点（二）超音速喷涂的特点（1）粉粒温度较低，氧化较轻，但只适于喷涂金属粉末、）粉粒温度较低，氧化较轻，但只适于喷涂金属粉末、CoWC粉末以及低熔点粉末以及低熔点TiO2陶瓷粉末。陶瓷粉末。（2）粉粒运动速度高，喷涂效率高，涂层表面粗糙度低。）粉粒运动速度高，喷涂效率高，涂层表面粗糙度低。（3）粉粒尺

31、寸小（）粉粒尺寸小（1053m）、分布范围窄，否则不能）、分布范围窄，否则不能熔化。熔化。（4）涂层结合强度、致密度高，无分层现象。（）涂层结合强度、致密度高，无分层现象。（5）喷涂距）喷涂距离可在较大范围内变动，而不影响喷涂质量。离可在较大范围内变动，而不影响喷涂质量。（6）噪音大（）噪音大（120dB），需有隔音和防护装置。），需有隔音和防护装置。超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂（三）涂层性能及应用（三）涂层性能及应用 粉粒速度高，温度低，因而涂层的质量明显优于常用粉粒速度高，温度低，因而涂层的质量明显优于常用的等离子涂层。的等离子涂层。 美国最大的喷涂公司美国最大的喷涂公司Akron公司自公

32、司自1982年以来一直年以来一直用用JetKote法为美国各火力发电站的过热蒸气发生器管法为美国各火力发电站的过热蒸气发生器管路系统涂路系统涂316、420不锈钢防腐涂层，取得很好的经济效不锈钢防腐涂层，取得很好的经济效益。益。超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂（三）涂层性能及应用（三）涂层性能及应用 美国通用飞机公司对喷气发动机易受磨粒磨损、粘着美国通用飞机公司对喷气发动机易受磨粒磨损、粘着磨损和冲蚀磨损的主要部件用磨损和冲蚀磨损的主要部件用JetKote法和等离子法喷法和等离子法喷涂钴基耐磨合金后的涂层进行了系统的对比研究，结果表明：涂钴基耐磨合金后的涂层进行了系统的对比研究，结果表明：JetK

33、ote法所得涂层性能明显优于等离子涂层，而且涂法所得涂层性能明显优于等离子涂层，而且涂层的结合强度，氧化物含量少。层的结合强度，氧化物含量少。超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂超音速火焰喷涂（一）爆炸喷涂的工作原理（一）爆炸喷涂的工作原理 美国联合碳化物公司的专利，其设备及工艺参数至今仍然美国联合碳化物公司的专利，其设备及工艺参数至今仍然保密。（保密。（1955年）年） 原苏联乌克兰科学院材料问题研究所原苏联乌克兰科学院材料问题研究所-其喷涂性能与美国其喷涂性能与美国联合碳化物公司有差距（联合碳化物公司有差距（1968年）。年）。 我国于我国于1985年左右年左右,由中国航天工业部航空

34、材料研究所研由中国航天工业部航空材料研究所研制成功爆炸喷涂设备制成功爆炸喷涂设备,就就Co/WC涂层性能来看，喷涂性能与涂层性能来看，喷涂性能与美国联合碳化物公司的水平接近。美国联合碳化物公司的水平接近。 Detonation Flame Spraying爆炸喷涂爆炸喷涂爆炸喷涂是利用氧气和乙炔气点火燃烧，造成气爆炸喷涂是利用氧气和乙炔气点火燃烧，造成气体膨胀而产生爆炸，释放热能和冲击波。热能使体膨胀而产生爆炸，释放热能和冲击波。热能使喷涂的粉末熔融，冲击波使熔融粉末以约喷涂的粉末熔融，冲击波使熔融粉末以约800m/s速度喷射到零件表面上形成涂层。速度喷射到零件表面上形成涂层。爆炸喷涂爆炸喷涂

35、爆炸喷涂爆炸喷涂“第聂泊-3”型爆炸喷涂设备爆炸喷涂爆炸喷涂（二）爆炸喷涂涂层的特点（二）爆炸喷涂涂层的特点（1）结合强度高，）结合强度高，Co-WC粉末，涂层结合强度可达粉末，涂层结合强度可达100MPa以上，而等离子喷涂以上，而等离子喷涂30MPa。可以喷涂金属、金属陶瓷及陶瓷材料。可以喷涂金属、金属陶瓷及陶瓷材料。（2）涂层致密，气孔率很低（）涂层致密，气孔率很低（1%2%），表面平整；涂），表面平整；涂层表面加工后粗糙度低，工件表面温度低。层表面加工后粗糙度低，工件表面温度低。（3） 设备价格高、噪音大；设备价格高、噪音大； 由于氧化性气氛等原因，国内外使用还不由于氧化性气氛等原因，国

36、内外使用还不 广泛。广泛。爆炸喷涂爆炸喷涂（三）爆炸喷涂的应用（三）爆炸喷涂的应用 在零件的磨损面上用爆炸喷涂工艺喷上耐磨涂层可使零件在零件的磨损面上用爆炸喷涂工艺喷上耐磨涂层可使零件耐磨寿命延长数倍至数十倍。耐磨寿命延长数倍至数十倍。 例如在航空发动机的一、二级钛合金风扇叶片的中间阻尼例如在航空发动机的一、二级钛合金风扇叶片的中间阻尼台上，用爆炸喷涂涂上一层台上，用爆炸喷涂涂上一层0.25mm厚的厚的WC层，寿命可以层，寿命可以从从100h延长到延长到10000h。 在燃烧室的定位卡环上喷上一层在燃烧室的定位卡环上喷上一层0.12mm厚的厚的Cr3C2涂涂层。零件的寿命可从层。零件的寿命可从

37、4000h延长到延长到28000h以上。以上。 在国外、爆炸喷涂已成功地应用于在国外、爆炸喷涂已成功地应用于50多种航空产品的零多种航空产品的零件上。如低压压气机叶片、涡轮叶片。轮壳封严增、齿轮轴、件上。如低压压气机叶片、涡轮叶片。轮壳封严增、齿轮轴、火焰筒外壁、衬套、副翼、制动装置等。火焰筒外壁、衬套、副翼、制动装置等。航空发动机叶片喷涂航空发动机叶片喷涂0.25mm的氧化锆的氧化锆-氧化钇涂层，氧化钇涂层，耐高温、高速，燃气腐蚀的寿命提高了耐高温、高速，燃气腐蚀的寿命提高了4倍，冷却空气减倍，冷却空气减少少50%。涡轮发动机内温度要达到涡轮发动机内温度要达到1400-1500，高温合金的，

38、高温合金的极限极限1200多多，可热喷涂抗氧化合金底层和熔点高、导，可热喷涂抗氧化合金底层和熔点高、导热低的氧化锆陶瓷热障涂层，外壁温度明显降低。热低的氧化锆陶瓷热障涂层，外壁温度明显降低。钢铁工业的铸造模一直采用镀铬处理，但表面强度下降钢铁工业的铸造模一直采用镀铬处理，但表面强度下降很快，采用喷涂高温强度下降不显著的镍合金，增强基很快，采用喷涂高温强度下降不显著的镍合金，增强基体结合的同时提高寿命。体结合的同时提高寿命。冷轧辊冷轧辊WC-Co涂层涂层人工关节、人工骨：不锈钢中人工关节、人工骨：不锈钢中Cr、Ni元素表面喷涂元素表面喷涂Ti和和羟基磷灰石涂层，可提高抗腐蚀、增加相容性。羟基磷灰

39、石涂层，可提高抗腐蚀、增加相容性。释放热量，红外辐射涂层释放热量，红外辐射涂层发动机活塞：氧化铝、氧化锆涂层发动机活塞：氧化铝、氧化锆涂层激光喷涂激光喷涂Laser Spraying 其工艺过程是把高强度能量的激光束朝着接近于零件基体其工艺过程是把高强度能量的激光束朝着接近于零件基体表面的方向直射，基体同时被一个辅助的激光加热器加热，这表面的方向直射，基体同时被一个辅助的激光加热器加热，这时细微的粉末以倾斜的角度被吹送到激光束中熔化粘结到基体时细微的粉末以倾斜的角度被吹送到激光束中熔化粘结到基体表面，形成了一层薄的表面涂层，与基体之间形成良好的结合。表面，形成了一层薄的表面涂层，与基体之间形成

40、良好的结合。喷涂环境的气氛可以选择在大气气氛下也可在惰性气氛或真空喷涂环境的气氛可以选择在大气气氛下也可在惰性气氛或真空状态下进行喷涂。状态下进行喷涂。 激光喷涂的特点是：喷涂所获得的涂激光喷涂的特点是：喷涂所获得的涂层结构与原始粉末相同；可以喷涂大多数层结构与原始粉末相同；可以喷涂大多数材料，范围从低熔点的涂层材料到超高熔材料，范围从低熔点的涂层材料到超高熔点的涂层材料，如制备固体氧化物燃料电点的涂层材料，如制备固体氧化物燃料电池陶瓷涂层、制备高超导薄膜等。池陶瓷涂层、制备高超导薄膜等。6.3 堆焊堆焊堆焊：用焊接的方法把填充金属熔敷在基材金属表面以堆焊：用焊接的方法把填充金属熔敷在基材金属

41、表面以满足特定性能和尺寸要求的工艺过程，即可修复又可表满足特定性能和尺寸要求的工艺过程，即可修复又可表面处理。熔融面处理。熔融 结晶过程。结晶过程。熔合区：焊接金属和熔合区：焊接金属和基体金属组成的合金。基体金属组成的合金。熔合区边界和基体之熔合区边界和基体之间存在过渡区间存在过渡区-焊缝。焊缝。堆焊堆焊SurfacingSurfacing几乎任何一种焊接方法都能用于堆焊几乎任何一种焊接方法都能用于堆焊火焰堆焊火焰堆焊手弧堆焊手弧堆焊埋弧自动堆焊埋弧自动堆焊等离子弧堆焊等离子弧堆焊气体保护堆焊气体保护堆焊堆焊方法堆焊方法火焰堆焊火焰堆焊用气体火焰作热源使填充金属熔敷在基材表面的一种堆用气体火焰

42、作热源使填充金属熔敷在基材表面的一种堆焊方法。火焰是氧乙炔焰。焊方法。火焰是氧乙炔焰。深 度 小 易 控 制 ：深 度 小 易 控 制 ：0.1mm小面积堆焊：沟槽小面积堆焊：沟槽堆焊材料：各种形状堆焊材料：各种形状设备简单、价格便宜设备简单、价格便宜火焰堆焊火焰堆焊火焰堆焊火焰堆焊手工电弧堆焊：同一般的手工电弧焊相同，是手工操纵手工电弧堆焊：同一般的手工电弧焊相同，是手工操纵焊条，用焊条和基材表面之间产生的电弧作热源，使填焊条，用焊条和基材表面之间产生的电弧作热源，使填充金属熔敷在基材表面的一种堆焊方法。充金属熔敷在基材表面的一种堆焊方法。灵活性大成本低灵活性大成本低设备简单、使用方便设备简

43、单、使用方便形状不规则更适合形状不规则更适合劳动条件差、生产率低劳动条件差、生产率低生产小批量难焊件和修复已磨损的零件生产小批量难焊件和修复已磨损的零件手工电弧堆焊手工电弧堆焊Submersed Arc Surfacing用焊剂层下连续送进的可熔化焊丝和基体之间产生的电用焊剂层下连续送进的可熔化焊丝和基体之间产生的电弧作热源，使填充金属熔敷在基体表面的一种堆焊方法。弧作热源，使填充金属熔敷在基体表面的一种堆焊方法。焊剂成熔渣：保护缓冷焊剂成熔渣：保护缓冷保温：成分性能均匀保温：成分性能均匀表面光洁平直表面光洁平直连续送丝易自动化连续送丝易自动化劳动条件好，生产率高，适于堆焊修补面较大、形状不复

44、劳动条件好，生产率高，适于堆焊修补面较大、形状不复杂的工件。杂的工件。Submersed Arc SurfacingSubmersed Arc SurfacingSubmersed Arc Surfacing焊丝在送进的同时按一定频率振动，造成焊丝与工件周焊丝在送进的同时按一定频率振动，造成焊丝与工件周期性地短路、放电，使焊丝在较低电压下熔化并稳定均期性地短路、放电，使焊丝在较低电压下熔化并稳定均匀地堆焊到工件表面。匀地堆焊到工件表面。熔深小、薄而均匀熔深小、薄而均匀受热少、变形小受热少、变形小生产率高、成本低生产率高、成本低小批量生产或修补焊小批量生产或修补焊振动电弧堆焊振动电弧堆焊用某种保

45、护性气体在焊接的熔池周围造成一个厚的气体用某种保护性气体在焊接的熔池周围造成一个厚的气体层，以屏蔽大气对熔化金属的浸蚀，通常采用二氧化碳层，以屏蔽大气对熔化金属的浸蚀，通常采用二氧化碳或氩气。或氩气。焊层氧化轻焊层氧化轻质量高、效率高质量高、效率高明弧便于施工观察明弧便于施工观察热影响区较小热影响区较小气体保护堆焊气体保护堆焊利用等离子弧作热源，使填充金属熔敷在基材表面的堆利用等离子弧作热源，使填充金属熔敷在基材表面的堆焊方法焊方法平整光滑平整光滑尺寸精确控制尺寸精确控制成分组织均匀成分组织均匀工件变形小工件变形小温度高，能量集中温度高，能量集中等离子弧堆焊等离子弧堆焊粉末等离子堆焊粉末等离子

46、堆焊-耐磨堆焊耐磨堆焊填丝等离子堆焊填丝等离子堆焊-包覆层堆焊。包覆层堆焊。Plasma Arc Surfacing粉末等离子弧堆焊的主要优点粉末等离子弧堆焊的主要优点 能堆焊的材料种类多；能堆焊的材料种类多； 铁基、镍基、钴基合金甚至难熔合金都能堆焊；铁基、镍基、钴基合金甚至难熔合金都能堆焊； 碳化钨颗粒可以加入其他合金粉中，也可以直接加到焊接碳化钨颗粒可以加入其他合金粉中，也可以直接加到焊接熔池中进行堆焊；熔池中进行堆焊； 适合在低熔点材质的工件上进行堆焊；适合在低熔点材质的工件上进行堆焊； 堆焊过程完全机械化，特别适合于大批量、高效率地堆焊堆焊过程完全机械化，特别适合于大批量、高效率地堆

47、焊新的零件。新的零件。Plasma Arc Surfacing 典型的应用如高压阀门密封面、发动机气阀阀面、钻具典型的应用如高压阀门密封面、发动机气阀阀面、钻具接头、工程机械刃具、轧机导辊以及模具等零件的堆焊。接头、工程机械刃具、轧机导辊以及模具等零件的堆焊。 热丝等离子弧堆焊的主要优点是工件变形很小；熔敷速热丝等离子弧堆焊的主要优点是工件变形很小；熔敷速度很高，适用于大面积自动堆焊，如压力容器内壁包覆层堆度很高，适用于大面积自动堆焊，如压力容器内壁包覆层堆焊。焊。堆焊材料为各种可拔成焊丝的材料，如不锈钢、镍基合金、堆焊材料为各种可拔成焊丝的材料，如不锈钢、镍基合金、铜基合金等。而填加冷丝的由

48、于熔敷速度较低，主要用于各铜基合金等。而填加冷丝的由于熔敷速度较低，主要用于各种阀门堆焊及小面积堆焊耐磨、耐腐蚀的零件。种阀门堆焊及小面积堆焊耐磨、耐腐蚀的零件。Plasma Arc Surfacing等离子弧堆焊设备比较复杂，不利于现场堆焊；等离子弧堆焊设备比较复杂，不利于现场堆焊；设备价格比气体保护堆焊贵得多，工艺参数的调节匹配较设备价格比气体保护堆焊贵得多，工艺参数的调节匹配较复杂；复杂；此外，等离子堆焊枪的喷嘴寿命较短，消耗的氢气量也比此外，等离子堆焊枪的喷嘴寿命较短，消耗的氢气量也比钨极氩弧堆焊多，所以堆焊成本较高。钨极氩弧堆焊多，所以堆焊成本较高。Plasma Arc Surfac

49、ing缺点：缺点：电站阀门：耐高温、耐磨损，等离子弧堆焊电站阀门：耐高温、耐磨损，等离子弧堆焊Ni-Cr-B-Si合金，可大大提高其寿命。合金，可大大提高其寿命。Plasma Arc Surfacing轧钢用的轧棍：耐高温、耐腐蚀轧钢用的轧棍：耐高温、耐腐蚀堆焊的应用堆焊的应用武钢连铸堆焊辊子武钢连铸堆焊辊子堆焊的应用堆焊的应用特殊耐磨材料堆焊的专用眼睛板，切割环，经久耐用特殊耐磨材料堆焊的专用眼睛板，切割环，经久耐用堆焊的应用堆焊的应用在铬钼钢上堆焊不锈钢在铬钼钢上堆焊不锈钢堆焊的应用堆焊的应用中速磨煤机堆焊磨辊套中速磨煤机堆焊磨辊套堆焊的应用堆焊的应用6.4 其它涂敷技术其它涂敷技术电火花

50、涂敷：通过电极材料与金属零件表面的火花放电电火花涂敷：通过电极材料与金属零件表面的火花放电作用，把作为火花放电电极的导电材料（作用，把作为火花放电电极的导电材料（ WC、TiC）熔渗进金属工件的表层，形成含电极材料的合金化的表熔渗进金属工件的表层，形成含电极材料的合金化的表面涂敷层。面涂敷层。高频振动高频振动5秒内秒内8000-25000电极融化扩散工件表面电极融化扩散工件表面白亮层：电极材料及白亮层：电极材料及其碳化物、氮化物、其碳化物、氮化物、氧化物，硬质合金、氧化物，硬质合金、石墨、合金钢石墨、合金钢电火花涂敷电火花涂敷刀具：可提高刀具：可提高1-3倍倍电火花涂敷电火花涂敷模具：可提高模

51、具：可提高1-2倍倍热浸镀热浸镀热浸镀简称热镀，是将被镀金属材料浸于熔点较低的其热浸镀简称热镀，是将被镀金属材料浸于熔点较低的其他液态金属或合金中进行镀覆的方法，形成合金层，多他液态金属或合金中进行镀覆的方法，形成合金层，多用于防腐蚀和抗氧化。用于防腐蚀和抗氧化。能发生溶解、反应和扩散能发生溶解、反应和扩散钢、铁、铜为基材钢、铁、铜为基材锌、铝、铅、锡等锌、铝、铅、锡等热浸镀热浸镀热浸镀热浸镀热镀锡：最早发展，热镀锡：最早发展，16世纪，欧洲用镀锡板作为食品世纪，欧洲用镀锡板作为食品包装器具，锡短缺，逐渐被取代。包装器具，锡短缺，逐渐被取代。热镀铝：伴随上世纪五十年代汽车工业的发展而发展，热镀

52、铝：伴随上世纪五十年代汽车工业的发展而发展，镀铝层优异的抗大气腐蚀性能，铁铝合金耐热性好。镀铝层优异的抗大气腐蚀性能，铁铝合金耐热性好。热镀锌：价廉而耐蚀性好，锌的电位低，对钢基体牺热镀锌：价廉而耐蚀性好，锌的电位低，对钢基体牺牲保护，用于保护钢材防大气腐蚀。牲保护，用于保护钢材防大气腐蚀。热浸镀热浸镀热镀锌炉、丝、管热镀锌炉、丝、管热浸镀热浸镀熔剂法：钢管、钢丝和零部件，有干法和湿法，干法熔剂法：钢管、钢丝和零部件，有干法和湿法，干法涂溶剂后干燥，湿法不干燥但要先通过熔融熔剂层。涂溶剂后干燥，湿法不干燥但要先通过熔融熔剂层。碱洗碱洗酸洗酸洗水洗水洗熔剂处理熔剂处理热浸镀热浸镀镀后处理镀后处理

53、熔剂作用：降低再氧化、降低表面张力改善润湿性熔剂作用：降低再氧化、降低表面张力改善润湿性保护气体法：钢带、钢板，氢还原法，钢材保护气体法：钢带、钢板，氢还原法，钢材氧化去氧化去油油退火并还原去氧化膜退火并还原去氧化膜活性海绵状纯铁活性海绵状纯铁热浸镀热浸镀热浸镀热浸镀镀层形成理论镀层形成理论 热浸镀锌是世界各国公认的一种经济实惠的材料保护工艺。热浸镀锌是世界各国公认的一种经济实惠的材料保护工艺。热浸镀锌层的形成包括如下步骤：热浸镀锌层的形成包括如下步骤：1）铁基表面被锌液溶解形成铁锌合金相层；）铁基表面被锌液溶解形成铁锌合金相层；2）合金层中的锌原子进一步向基体扩散，形成锌铁固溶体；）合金层中

54、的锌原子进一步向基体扩散，形成锌铁固溶体；3）合金层表面包络一薄锌层。）合金层表面包络一薄锌层。热浸镀锌热浸镀锌 镀层形成理论镀层形成理论 热镀锌层的组织由内向外是按下列顺序排列的：热镀锌层的组织由内向外是按下列顺序排列的：与钢基体相接的是与钢基体相接的是相，即相，即Zn在在Fe中的固溶体，中的固溶体，当温度在当温度在450460时含时含Zn10%；在室温时含在室温时含Zn5%；冷却中会析出冷却中会析出相，该相与基体相，该相与基体相很难分辨，实际上是相很难分辨，实际上是Zn-Fe合金的粘附层；由合金的粘附层；由向外，是化合物相向外，是化合物相，化学式，化学式Fe3Zn10。硬度硬度515HV，

55、质脆，也是，质脆，也是Zn-Fe合金的粘附层，该层如果合金的粘附层，该层如果过厚，会引起镀层开裂，但短时浸镀不会出现；过厚，会引起镀层开裂，但短时浸镀不会出现；再向外是再向外是1化合物相；成栅状分布，因此称为栅状层，化化合物相；成栅状分布，因此称为栅状层，化学式学式FeZn7，硬度，硬度454HV，韧性好；，韧性好；再向外是再向外是相，化学式相，化学式FeZn13,硬度不高（硬度不高（270HV），但），但性脆；很易引起表面镀锌层的脱落，本身易为锌液浮走，称性脆；很易引起表面镀锌层的脱落，本身易为锌液浮走，称漂走层；漂走层； 最外层是最外层是相，即纯锌层，该层是钢铁件从锌液中取出相，即纯锌层，

56、该层是钢铁件从锌液中取出时，在合金层上粘附的液体锌凝固而成。时，在合金层上粘附的液体锌凝固而成。 热镀锌的工艺就是调整各相的比例；得到结合力高、致热镀锌的工艺就是调整各相的比例；得到结合力高、致密且具有良好外观的镀锌层。密且具有良好外观的镀锌层。热浸镀锌热浸镀锌热浸镀锌的方法热浸镀锌的方法 目前工业上应用的热镀锌方法有：干法热镀锌、氧化还目前工业上应用的热镀锌方法有：干法热镀锌、氧化还原法热镀锌、湿法热镀锌、铅锌法热镀锌、单面热镀锌等多原法热镀锌、湿法热镀锌、铅锌法热镀锌、单面热镀锌等多种。种。 国内应用最多的是干法热镀锌和氧化还原法热镀锌。国内应用最多的是干法热镀锌和氧化还原法热镀锌。热浸镀

57、锌热浸镀锌热浸镀锌热浸镀锌氧化还原法热镀锌氧化还原法热镀锌 此法是取消了碱洗、酸洗和溶剂处理等表面预处理此法是取消了碱洗、酸洗和溶剂处理等表面预处理,其工其工艺过程为先使钢件通过氧化性气氛的预热炉（炉内加热温度艺过程为先使钢件通过氧化性气氛的预热炉（炉内加热温度为为440460），然后再把工件送进还原性气氛炉中把），然后再把工件送进还原性气氛炉中把氧化皮还原并加热到规定的温度，接着将钢件浸入约氧化皮还原并加热到规定的温度，接着将钢件浸入约440460温度的锌液中进行镀锌。这种方法是目前比温度的锌液中进行镀锌。这种方法是目前比较先进的热镀锌方法。较先进的热镀锌方法。热浸镀锌热浸镀锌氧化还原法热镀

58、锌氧化还原法热镀锌 钢件从锌液中抽出的速度对纯锌层的厚度有很大影响，钢件从锌液中抽出的速度对纯锌层的厚度有很大影响，抽出速度低，层薄；抽出速度高，层厚。抽出速度低，层薄；抽出速度高，层厚。因此，抽出速度要适当。因此，抽出速度要适当。 速度过高，带出的锌液来不及滴尽，会使镀层凹凸不平；速度过高，带出的锌液来不及滴尽，会使镀层凹凸不平； 速度过低，则使纯锌层太薄甚至消失，塑性降低。速度过低，则使纯锌层太薄甚至消失，塑性降低。热浸镀锌热浸镀锌热浸镀锌层的性能热浸镀锌层的性能 镀锌的防护性能表现在两个方面：镀锌的防护性能表现在两个方面：一是锌在大气中能在表面形成一层致密、坚固、耐蚀的一是锌在大气中能在

59、表面形成一层致密、坚固、耐蚀的保护膜，使下面的保护膜，使下面的Zn和和Fe免于腐蚀；免于腐蚀；二是对于局部损坏处有阳极保护的作用。镀锌件的抗大二是对于局部损坏处有阳极保护的作用。镀锌件的抗大气腐蚀能力与镀层厚度与大气环境有关，气腐蚀能力与镀层厚度与大气环境有关，例如例如0.02mm镀锌层，在工业大气中保护钢铁件的时间是镀锌层，在工业大气中保护钢铁件的时间是210年，在清洁的大气中则为年，在清洁的大气中则为2025年。年。热浸镀锌热浸镀锌热浸镀锌的应用热浸镀锌的应用 热浸镀锌不仅适用于较小的工件（如螺母、螺栓、弹簧等标热浸镀锌不仅适用于较小的工件（如螺母、螺栓、弹簧等标准件），而且还能用于镀锌钢

60、管、钢板、钢丝的大批量生产。准件），而且还能用于镀锌钢管、钢板、钢丝的大批量生产。目前该工艺正广泛地应用于在大气和海洋中工作的钢铁构件上。目前该工艺正广泛地应用于在大气和海洋中工作的钢铁构件上。热浸镀锌热浸镀锌螺母热浸镀锌螺母热浸镀锌热浸镀锌热浸镀锌螺栓热浸镀锌螺栓热浸镀锌热浸镀锌热浸镀锌热浸镀锌热浸镀锌变电站架构热浸镀锌变电站架构热浸镀锌铁塔热浸镀锌铁塔热浸镀锌热浸镀锌热浸镀锌交通标志热浸镀锌交通标志热浸镀锌高速公路护栏热浸镀锌高速公路护栏热浸镀锌热浸镀锌热浸镀锌镀锌丝网镀锌丝网电力用具电力用具热浸镀锌热浸镀锌（1）热浸铝机理）热浸铝机理 热浸铝与热浸锌的机理相类似。当液态铝与热浸铝与热浸锌